北斗GPS双星时钟同步多路分配系统

北斗GPS双星时钟同步多路分配系统

基站时钟不同步会对网络质量带来不利影响,主要表现为对语音、数据业务的邻区搜索、切换的影响以及干扰抬升。目前三种同步技术在网应用:

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GPS卫星授时

由24颗卫星组成, 24颗卫星均匀分布在6个轨道平面 上,即每个轨道面上有4颗卫星。

北斗定位系统授时

空间段由5 颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组 成, “北斗”系统已经覆盖亚太地区, 2020年左右覆盖全球。

IEEE1588v2协议授时

通过传输网络硬件/软 件将网络设备(客户机)的内时钟与主控 机的主时钟实现同步,提供同步建立时间 小于10μs的运用。

 

5G网络发展对同步技术的需求

 基于TDD模式的移动通信系统,包括4G、5G需要很严格的时钟同步来满足移动业务的漫游和切换;

 PTN同步技术需要整个传输网络中全部硬件支持IEEE1588v2协议,现网中很多节点的网络设备需要更换后才能支持;

 采用IEEE1588V2同步方式报文经过复杂的数据网络传输,网络的抖动和非对称性不可控可能导致从 1588报文中恢复时钟和时间精度难以保证同步需求。

GPS北斗双星时钟同步多路分配系统应用的必要性

 可靠性堪忧:据统计,GPS天馈发生故障的几率仅次于电源、功放、传输,排第四(天面GPS天线被破坏、接头进水、馈线剪断等);

 技术应用受政治左右:采用GPS时钟同步存在中美竞争引发的不可预期风险;

 机房BBU集中部署的规模越来越大:C-RAN普及导致BBU集中放置的规模呈数量级增加(3G:4~8个,4G:20~60,5G:数百个);

 天面空间资源严重影响接收天线可安装数量和可安装位置,楼面到机房的走线架和穿墙孔无法承载日益增多的馈线布放。

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传统同步方式与GPS北斗双星时钟同步智能多路分配系统的区别

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 传统同步方式工作原理 BBU设备需要获取精准的时钟源来确保网络同步,每 一套BBU均需要一套GPS天线系统,并通过较长的馈 线从天面的接收天线连接到基站设备。

 GPS北斗双星时钟同步智能多路分配系统工作原理 解决基带池建设中GPS、北斗信号引入的最优方案:把2路GPS 和北斗信号(1主1备)引入机房放大后分配给同站址的多套 BBU使用,实现多套BBU共享GPS、北斗授时信号。一套天馈系 统同时支持GPS和北斗卫星定位系统。

GPS北斗双星时钟同步智能多路分配系统应用方式

应用方式一

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2路GPS北斗信号(1主1备)接入到GPS北斗路由器后 分配给各BBU共享使用,最大可接入12台BBU;

 

 应用方式二

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2路GPS北斗信号(1主1备)接入到GPS北斗路由器后 分配到二级路由器,再由二级设备分配给各BBU使用

 

GPS北斗双星时钟同步智能多路分配系统特点

 对GPS、北斗接收信号进行有源放大,补偿信号损耗;

 全链路备份:双GPS北斗天线,双放大输出,双电源供电,双扩展信号输出;

 主从机架构:占用空间小,与BBU的连接走线方便;

 采用干接点告警方式回传:简化监控系统配置;

 全链路监测:结合APP应用,故障位置可视化,维护便捷高效;

 标准1U机箱,适合通用机柜布放。

应用价值1:增强可靠性、节约建设投资

 增强卫星同步系统可靠性

双星:GPS+北斗,预防政治对技术的影响

双天线:两付天线互为备份,降低天馈遭人为和自然破坏失效的几率

双放大模块:两个放大模块互为备份,提高设备自身的可靠性

双电源:两个电源模块互为备份,提高设备自身的可靠性

双扩展信号输出:连接从机的扩展信号双路备份,降低连接电缆遭人为破坏失效的几率

 节约同步系统建设投资

三十六路GPS系统建设规模

规格及说明

材料用量

设备材料种类

常规同步系统

双星同步系统

GPS天线

36

2

采用相同的GPS天线(不含)

GPS路由器

0

3

新增设备

室外电缆(米)

1800

100

两根电缆50米(不含)

室外电缆接头

72

4

一根室外电缆配两只接头(不含)

避雷器

36

2

一根室外电缆配一只避雷器(不含)

网线

0

4

每台从机配两根4米网线

室内跳线(根)

36

42

路数*SMA电缆(4米,含SMA转N接头)

成本节约

40%以上

包含施工费用

应用价值2:支持BBU高密度部署、提升运维便利

 支持BBU机房高密度部署

1、占用天面空间小:两付天线的安装空间可以支持36台BBU的同步信号需求,方便选址和物业协调

2、占用室外走线架和穿墙管道空间少:两根1/2馈线可以支持36台BBU的同步信号需求

3、机房选址受同步信号拉远限制小:射频放大功能补偿信号分配损耗,允许楼面天线到机房的馈线距离达到150米以上

4、同步信号端口预置,扩容简便:BBU机房一次部署一定规模的同步路由器,可长期支持BBU设备持续扩容,无需多次楼面天线部署和走线施工

 提升同步系统运维便利性

1、远程告警,提前排除系统隐患:相对于常规同步系统失效后才进行维护,同步路由器全链路监测告警支撑运维工作主动 开展,变事后抢修为事前预防 

2、直观呈现故障位置,高效排障:直接依据系统呈现的故障位置采取排障措施,无需逐级检查链路状态,对人员技能要求 低,处理快速有效

 3、分类告警,可视化呈现故障,降低维护成本:根据告警种类准备维护材料(主机/从机/馈线),减少库存备件数量;故 障可视化呈现,无需配备额外仪器设备